¿Cantidad de energía necesaria para mantener un objeto de 1 kg sobre el suelo? [duplicar]

Imagina que levanto un objeto de 100 kg a 1 cm del suelo y lo mantengo allí. Me gustaría saber ¿cuánta energía necesito gastar para mantener este objeto allí? Entiendo que, en sentido básico, la energía requerida es 0. Pero en realidad, gasto energía para mantener, digamos, mi mano rígida para mantener el objeto levantado. O puedo conectar un dron al objeto y quemar gasolina para mantenerlo a flote. ¿Alguna fórmula?

Esta pregunta no puede responderse porque no se trata de física. La respuesta física es cero. La respuesta del dron depende del dron y la sujeción humana depende del humano.
Votó para cerrar como "no está claro lo que está preguntando" debido a la ambigüedad en qué es exactamente lo que sostiene el objeto.
@heather, Yashas, ​​no se apresuren a descartar la pregunta de un principiante. Está muy claro que el OP no entiende la diferencia entre fuerza y ​​energía. Es mejor ayudar que castigar.
Su respuesta es clara y probablemente no duplicada. Estás hablando de flotar el objeto. Dependiendo de la densidad y la forma, el objeto tendrá una velocidad terminal. Supongamos que son 120 millas por hora. Conceptualmente, la energía requerida será la que necesita un ventilador que sopla aire a esta velocidad y cubre la misma área que el objeto. Puede hacer los cálculos reales si está realmente interesado.

Respuestas (2)

Tu pregunta es clara.

El gasto de energía se produce al realizar un trabajo que tiene las mismas unidades que la energía, y sabemos por la física elemental que el trabajo realizado en un campo gravitatorio es simplemente el producto de la fuerza por la distancia.

W = F d

Digamos, por ejemplo, que tomas tu masa de 100 kg, la levantas del suelo y la colocas en un pedestal de 1 metro de altura. La fuerza que ejerces es metro gramo , entonces unos 980 Newtons y la distancia recorrida, 1 metro por lo que gastas unos 980 Joules de energía. Y eso se hizo ya sea que lo hicieras con tus músculos o con un dron. Además, después de colocar el objeto en el pedestal, ni usted ni el pedestal continúan gastando energía. La energía no desapareció sino que se almacenó en el objeto y eso se llama energía potencial.

Lo que persiste después de que el objeto está en reposo es una fuerza hacia arriba ejercida por el pedestal que está en equilibrio con la fuerza hacia abajo (peso) del objeto. Pero el pedestal no gasta energía haciendo eso. Sin embargo, si está sosteniendo el objeto, o un UAV está quemando gasolina, se está gastando energía para mantener ese equilibrio de fuerza.

La cuestión es que esta pregunta tiene diferentes respuestas según el contexto y la configuración exacta.

Si sostiene el peso con el brazo, sería increíblemente agotador sostener un brazo estirado horizontalmente. Si, en cambio, sostienes tu brazo verticalmente, entonces podrías dejar que los huesos lleven la carga en lugar de los músculos, y tu esfuerzo es mucho, mucho menor.

El dron gastará combustible para suministrar la deriva ascendente necesaria contra el peso total que lo empuja hacia abajo. Pero la cantidad de energía que se necesita depende del combustible, el dron, el aire, la geometría y la estructura de las alas, etc.

Coloque el peso en un gancho en el techo y no se gastará energía en absoluto, ni usted ni ningún dron, ni tampoco el techo. No se requiere energía para que una fuerza esté presente . Pero tal fuerza puede ser el resultado de procesos que requieren energía, que es el caso del cuerpo humano con contracciones musculares y procesos biológicos, pero no el caso del techo.